氨氮國(guó)內(nèi)的主要方法主要有:水楊酸比色法,納氏試劑比色法以及氨氣敏電極法.簡(jiǎn)單的說就是兩類:比色法和電極法.國(guó)外基本上都是采用氨氣敏電極法.
氨氣敏電極法介紹
1.原理
在pH值大于11的環(huán)境下,銨根離子向氨轉(zhuǎn)變,氨通過氨敏電極的疏水膜轉(zhuǎn)移,造成氨敏電極的電動(dòng)勢(shì)的變化,儀器根據(jù)電動(dòng)勢(shì)的變化測(cè)量出氨氮的濃度.
2.檢測(cè)步驟
用新的水樣沖洗測(cè)量水樣、試劑體積的容器和電極安裝管.
使用蠕動(dòng)泵進(jìn)樣.水樣并不直接與蠕動(dòng)泵管接觸--有一個(gè)空氣緩沖區(qū).進(jìn)樣的體積由一可視測(cè)量系統(tǒng)控制.
與進(jìn)樣相同,輔助試劑也通過蠕動(dòng)泵投加,并由可視測(cè)量系統(tǒng)控制加藥體積.
通過鼓泡混合水樣和試劑.
由測(cè)量系統(tǒng)自動(dòng)控制反映時(shí)間.
殘液由蠕動(dòng)泵排出.
在用戶自定義的測(cè)量周期中,分析儀會(huì)利用內(nèi)置的校準(zhǔn)標(biāo)液和清洗溶液自動(dòng)進(jìn)行校準(zhǔn)和清洗.
3.如何分辨氨氣敏電極法儀器的性能
3.1.量程:電極法氨氮量程規(guī)格分為:0-1200;0-2000;0-3000;0-10000不等.并且量程自由切換,量程越大,說明儀器采用的電極的適應(yīng)性越強(qiáng).
3.2.最低檢出限:儀器的最低檢出限越低,代表電極的品質(zhì)越好,一般為0.05mg/l.
4.氨氣敏電極法與傳統(tǒng)納氏試劑比色法的對(duì)比
電極法
響應(yīng)時(shí)間:快速,可實(shí)現(xiàn)連續(xù)測(cè)試,最快只要 3分鐘,1mg/L以下低量程精細(xì)測(cè)量最長(zhǎng)10分鐘.測(cè)試量程:廣,從0.00-10000 mg/l NH4-N,只用1 支電極就可實(shí)現(xiàn)全量程測(cè)試,儀器可自動(dòng)切換量程,自動(dòng)調(diào)整分辨率.
最低檢出限:0.05 mg/l
干擾:抗干擾能力強(qiáng),不受色度、濁度干擾,無需額外補(bǔ)償
進(jìn)樣要求:無特殊要求
試劑操作成本:低,電極法無需顯色試劑,電極使用壽命長(zhǎng),公開試劑配方,采用國(guó)產(chǎn)試劑,購(gòu)買方便便宜
壽命:
電極使用壽命長(zhǎng),更換電極成本低
比色法
響應(yīng)時(shí)間:慢,只能批式測(cè)試,需等待顯色反應(yīng)完成后才能測(cè)試.一次測(cè)量至少需要30分鐘以上.
測(cè)試量程:量程小,或量程分段.更換量程時(shí)需更換一臺(tái)新的儀器(由比色池來決定量程),分辨率低.
最低檢出限:5.0 mg/l
干擾:易受樣品色度、濁度干擾,且光度法易受周邊環(huán)境溫度、濕度等條件變化影響
進(jìn)樣要求:求嚴(yán)格,以免污染光學(xué)元件,以及影響吸光度測(cè)試要
試劑成本:高
壽命:源老化,更換光源成本高,比色池應(yīng)定期更換
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結(jié)論
電極法更加適于在線測(cè)試分析,對(duì)于營(yíng)養(yǎng)成分氮磷的在線分析,一般首選電極法,其次才選比色法.由于目前用電極法測(cè)試其它營(yíng)養(yǎng)成分(如硝酸氮、亞硝酸氮、磷酸鹽、總磷、COD等)的技術(shù)還不成熟,還沒有開發(fā)出經(jīng)久耐用的電極,因此才用比色法暫時(shí)替代.目前用電極法測(cè)試氨氮技術(shù)已經(jīng)很成熟,許多知名專業(yè)廠商都選用電極法測(cè)試氨氮,逐步替代老式的比色法.
測(cè)定氨氮的含量有重量法。
也可用氨氮的測(cè)量方法—水楊酸光度法水質(zhì) 氨氮的測(cè)定 水楊酸分光光度法 1 適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測(cè)定水中氨氮的水楊酸分光光度法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于分析飲用水、地表水和廢水中氨氮的測(cè)定,亦可用于分析土壤和植物。
當(dāng)試料體積為8.0 ml,使用30mm 比色皿時(shí),檢出限為0.004mg/L,測(cè)定下限為 0.016mg/L。當(dāng)試料體積為1.0 ml,使用10mm 比色皿時(shí),測(cè)定上限為8.0 mg/L(均以N 計(jì))。
在本方法規(guī)定的條件下,水樣中的所有的氯胺都能與水楊酸發(fā)生定量反應(yīng),干擾氨氮的測(cè)定。 2 方法原理在堿性介質(zhì)中(pH =11.7)和亞硝基五氰絡(luò)鐵(Ⅲ)酸鈉存在下,水中的氨、銨離子與水楊酸鹽和次氯酸離子反應(yīng)生成藍(lán)色化合物,在697nm 處用分光光度計(jì)測(cè)量吸光度。
3 試劑和材料除非另有說明,分析時(shí)所用試劑均使用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的分析純化學(xué)試劑,實(shí)驗(yàn)用水為按 3.1 制備的水。 3.1 水:無氨水,用下述方法之一制備。
3.1.1 離子交換法蒸餾水通過強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂(氫型)柱,將流出液收集在帶有磨口玻璃塞的玻璃瓶?jī)?nèi)。每升流出液加10g 同樣的樹脂,以利于保存。
3.1.2 蒸餾法在l000ml 的蒸餾水中,加0.lml 硫酸(ρ=1.84g/ml),在全玻璃蒸餾器中重蒸餾,棄去前50ml 餾出液,然后將約800ml 餾出液收集在帶有磨口玻璃塞的玻璃瓶?jī)?nèi)。每升餾出液加10g 強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂(氫型)。
3.1.3 無氨水純度的檢驗(yàn)方法控制試劑空白吸光度不超過0.015(使用10mm 比色皿)。 3.2 氨氮標(biāo)準(zhǔn)榕液Ⅰ:ρN =1000 μg/ ml 。
稱?。?.819 士0.004)g 氯化銨(NH4CI,在100℃~105℃干燥2h),溶于水中,移入 l000 ml 容量瓶中,稀釋至刻度。此溶液至少穩(wěn)定1 個(gè)月。
3.3 氨氮標(biāo)準(zhǔn)溶液Ⅱ:ρN =100μg / ml 。吸取10.00 ml 氨氮標(biāo)準(zhǔn)溶液(3.2)于100 ml 容量瓶中,稀釋至標(biāo)線。
此溶液至少穩(wěn)定 1 周。 3.4 氨氮標(biāo)準(zhǔn)溶液Ⅲ:ρN =1μg / ml 。
吸取1.00 ml 氨氮標(biāo)準(zhǔn)溶液(3.3)于100 ml 容量瓶中,稀釋至標(biāo)線。臨用現(xiàn)配。
3.5 氫氧化鈉溶液:c(NaOH)= 2mol /L 3.6 顯色液稱取50 g 水楊酸[C6H4(OH)COOH],加入約100 ml 水,再加入160 ml 氫氧化鈉溶液(3.5),攪拌使之完全溶解;再稱取50 g 酒石酸鉀鈉(C4H4O6KNa·4H2O),溶于水中,與上述溶液合并移入1000 ml 容量瓶中,加水稀釋至標(biāo)線,貯存于加橡膠塞的棕色玻璃瓶中。此溶液至少穩(wěn)定1 個(gè)月。
注:若水楊酸未能全部溶解,可再加入數(shù)毫升氫氧化鈉溶液(3.5),直至完全溶解為止;最后溶液的 2 pH 值為6.0~6.5。 3.7 次氯酸鈉原液可購(gòu)買商品試劑。
亦可以自己制備,詳細(xì)的制備方法見附錄A.1。存放于塑料瓶中的次氯酸鈉溶液原液,每次使用前應(yīng)標(biāo)定其有效氯濃度和游離堿濃度(以NaOH 計(jì)),標(biāo)定方法詳見附錄A.2 和附錄A.3。
3.8 次氯酸鈉溶液取經(jīng)標(biāo)定的次氯酸鈉溶液(3.7),用水和氫氧化鈉溶液(3.5)稀釋成含有效氯濃度為 3.5g/L,游離堿濃度為0.75mol /L(以NaOH 計(jì))的次氯酸鈉溶液(根據(jù)標(biāo)定結(jié)果計(jì)算需要的稀釋倍數(shù)或需要補(bǔ)加的氫氧化鈉的體積),存放于棕色滴瓶?jī)?nèi)。本試劑可穩(wěn)定一周。
3.9 亞硝基五氰絡(luò)鐵(Ⅲ)酸鈉溶液:ρ=1.8g/L 稱取0.18g 亞硝基五氰絡(luò)鐵酸鈉{Na2[Fe(CN)5NO] ·2H2O}置于10 ml 具塞比色管中,加水至標(biāo)線,加塞,充分振蕩,使之溶解。此溶液臨用前配制。
3.10 酒石酸鉀鈉溶液:稱取50 g 酒石酸鉀鈉(KNaC4H6O6?4H2O)溶于100 ml 水中,加熱煮沸驅(qū)除氨,充分冷卻后稀釋至100 ml。 3.11 乙醇:95% 3.12 清洗溶液將100 g 氫氧化鉀溶于100 ml 水中,冷卻溶液并加900 ml 95%的乙醇(3.11)。
將此溶液貯存于聚乙烯瓶?jī)?nèi)。 4 儀器和設(shè)備 4.1 分光光度計(jì):能在波長(zhǎng)697nm 處操作,配有光程為10mm~30mm 的比色皿。
4.2 滴瓶:其滴出體積的大小,1ml 相當(dāng)于20 滴。 4.3 實(shí)驗(yàn)室常用玻璃器皿:使用的所有玻璃器皿均應(yīng)用清洗溶液(3.12)仔細(xì)清洗,然后用水沖洗干凈。
5 干擾及消除本方法用于水樣分析時(shí)可能遇到的干擾物質(zhì)及限量,詳見附錄B。苯胺和乙醇胺產(chǎn)生的嚴(yán)重干擾不多見,干擾通常由伯胺產(chǎn)生。
過高的酸度和堿度以及含有使次氯酸根離子還原的物質(zhì)時(shí)也會(huì)產(chǎn)生干擾。如果水樣的顏色過深、含鹽量過多,酒石酸鉀鹽對(duì)水樣中的金屬離子掩蔽能力不夠,或水樣中存在高濃度的鈣、鎂和氯化物時(shí),需要預(yù)蒸餾。
6 樣品實(shí)驗(yàn)室樣品應(yīng)收集在聚乙烯瓶或玻璃瓶?jī)?nèi),并盡快對(duì)其進(jìn)行分析。否則,分析前應(yīng)在2 ℃~5℃下存放。
用硫酸將樣品酸化到pH 小于2,有助于保存樣品,但酸化后的樣品會(huì)吸收大氣中的氨,應(yīng)盡量避免樣品與空氣接觸。 7 分析步驟 7.1 試樣最大試樣體積為8.00 ml。
當(dāng)水樣中氨氮濃度高于1.00 mg/ L 時(shí),可適當(dāng)減少試樣體積。對(duì)于含有懸浮物的樣品,應(yīng)過濾后再?gòu)闹形≡嚇?,也可?duì)水樣進(jìn)行蒸餾處理。
7.2 樣品測(cè)定吸取試樣(7.1)8.00 ml(或適當(dāng)減少試份體積,用水稀釋至8.00 ml)于10 ml 比色管 3 中。加入0.20ml 酒石酸鉀鈉溶液(3.10),混勻。
加入1.00ml 顯色劑(3.6)和2 滴亞硝基五氰絡(luò)鐵(Ⅲ)酸鈉溶液(3.9),混勻。再滴入2 滴次氯酸鈉溶液(3.8)并混勻。
加水稀釋至標(biāo)線,充分混勻。顯色60min 后,在697nm 波長(zhǎng)處,用10mm 。
最簡(jiǎn)方法:
①水樣預(yù)處理:取250mL水樣(如氨氮含量較高,可取適量并加水至250mL,使氨氮含量不超過2.5mg),移入凱氏燒瓶中,加數(shù)滴溴百里酚藍(lán)指示液,用氫氧化鈉溶液或鹽酸溶液調(diào)至pH7左右。加入0.25g輕質(zhì)氧化鎂和數(shù)粒玻璃珠,立即連接氮球和冷凝管,導(dǎo)管下端插入吸收液液面下。加熱蒸餾,至餾出液達(dá)200mL時(shí),停止蒸餾,定容至250mL。
采用酸滴定法或納氏比色法時(shí),以50mL硼酸溶液為吸收液;采用水揚(yáng)酸—
次氯酸鹽比色法時(shí),改用50mL 0.01mol·L-1
硫酸溶液為吸收液。
②標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制:吸取0、0.50、1.00、3.00、5.00、7.00和10.0mL銨標(biāo)準(zhǔn)使用液分別于50mL比色管中,加水至標(biāo)線,加1.0mL酒石酸鉀鈉溶液,混勻。加1.5mL納氏試劑,混勻。放置10min后,在波長(zhǎng)420nm處,用光程20mm比色皿,以水為參比,測(cè)定吸光度。
由測(cè)得的吸光度,減去零濃度空白管的吸光度后,得到校正吸光度后,得到校正吸光度,繪制以氨氮含量(mg)對(duì)校正吸光度的標(biāo)準(zhǔn)曲線。
③水樣的測(cè)定:
a.分取適量經(jīng)絮凝沉淀預(yù)處理后的水樣(使氨氮不超過0.1mg),加入50mL比色管中,稀釋至標(biāo)線,加0.1mL酒石酸鉀鈉溶液。以下同標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制。
b.分取適量經(jīng)蒸餾預(yù)處理后的餾出液,加入50mL比色管中,加一定量1mol·L-1氫氧化鈉溶液,以中和硼酸,稀釋至標(biāo)線。加1.5mL納氏試劑,混勻。放置10min后,同標(biāo)準(zhǔn)曲線步驟測(cè)量吸光度。
④空白試驗(yàn):以無氨水代替水樣,做全程序空白測(cè)定。
國(guó)標(biāo)測(cè)定水質(zhì)氨氮的方法:水楊酸分光光度法、蒸餾-中和滴定法。
水楊酸分光光度法是一種測(cè)量飲用水、大部分原水和廢水中銨的方法。其原理是:在亞硝基鐵氰化鈉存在下,銨與水楊酸鹽和次氯酸離子反應(yīng)生成藍(lán)色化合物,在約697nm處用分光光度法加以測(cè)定。
中和滴定法是化學(xué)分析中定量分析的常用方法,這是利用溶液的酸堿性變化而指示反應(yīng)終點(diǎn)的分析方法。所用的滴定成分根據(jù)所分析溶液的pH值狀態(tài)而分別是酸或堿。
拓展資料
氨(Ammonia,即阿摩尼亞),或稱“氨氣”,氮和氫的化合物,分子式為NH?,是一種無色氣體,有強(qiáng)烈的刺激氣味。極易溶于水,常溫常壓下1體積水可溶解700倍體積氨,水溶液又稱氨水。降溫加壓可變成液體,液氨是一種制冷劑。氨也是制造硝酸、化肥、炸藥的重要原料。氨對(duì)地球上的生物相當(dāng)重要,它是許多食物和肥料的重要成分。
氨也是所有藥物直接或間接的組成。氨有很廣泛的用途,同時(shí)它還具有腐蝕性等危險(xiǎn)性質(zhì)。由于氨有廣泛的用途,氨是世界上產(chǎn)量最多的無機(jī)化合物之一,多于八成的氨被用于制作化肥。由于氨可以提供孤對(duì)電子,所以它也是一種路易斯堿。
氮是一種化學(xué)元素,它的化學(xué)符號(hào)是N,它的原子序數(shù)是7。氮是空氣中最多的元素,在自然界中存在十分廣泛,在生物體內(nèi)亦有極大作用,是組成氨基酸的基本元素之一。
氮及其化合物在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛。
工作原理:以游離態(tài)的氨或銨離子等形式存在的氨氮與納氏試劑反應(yīng)生成淡紅棕色絡(luò)合物,該絡(luò)合物的吸光度與氨氮含量成正比,于波長(zhǎng) 420 nm處測(cè)量吸光度
消除干擾
去除余氯
若樣品中存在余氯,可加入適量的硫代硫酸鈉溶液(ρ=3.5 g/L)去除。每加 0.5 ml 可去除 0.25 mg 余氯。用淀粉-碘化鉀試紙檢驗(yàn)余氯是否除盡。
絮凝沉淀
100 ml 樣品中加入 1 ml硫酸鋅溶液(100 g/L)和 0.1~0.2 ml 氫氧化鈉溶液(ρ=250 g/L) ,調(diào)節(jié)pH約為 10.5,混勻,放置使之沉淀,傾取上清液分析。必要時(shí),用經(jīng)水沖洗過的中速濾紙過濾,棄去初濾液 20 ml。也可對(duì)絮凝后樣品離心處理。
]預(yù)蒸餾
將 50 ml 硼酸溶液(ρ=20 g/L)移入接收瓶?jī)?nèi),確保冷凝管出口在硼酸溶液液面之下。分取 250 ml 樣品,移入燒瓶中,加幾滴溴百里酚藍(lán)指示劑(ρ=0.5 g/L),必要時(shí),用氫氧化鈉溶液(c(NaOH)=1 mol/L)或鹽酸溶液(c(HCl)=1 mol/L)調(diào)整 pH至 6.0(指示劑呈黃色)~7.4(指示劑呈藍(lán)色) ,加入0.25 g 輕質(zhì)氧化鎂及數(shù)粒玻璃珠,立即連接氮球和冷凝管。加熱蒸餾,使餾出液速率約為 10 ml/min,待餾出液達(dá) 200 ml 時(shí),停止蒸餾,加水定容至 250 ml
1 原理
在pH值大于11的環(huán)境下,銨根離子向氨轉(zhuǎn)變,氨通過氨敏電極的疏水膜轉(zhuǎn)移,造成氨敏電極的電動(dòng)勢(shì)的變化,儀器根據(jù)電動(dòng)勢(shì)的變化測(cè)量出氨氮的濃度。
2 檢測(cè)步驟
用新的水樣沖洗測(cè)量水樣、試劑體積的容器和電極安裝管。
使用蠕動(dòng)泵進(jìn)樣。水樣并不直接與蠕動(dòng)泵管接觸--有一個(gè)空氣緩沖區(qū)。進(jìn)樣的體積由一可視測(cè)量系統(tǒng)控制。
與進(jìn)樣相同,輔助試劑也通過蠕動(dòng)泵投加,并由可視測(cè)量系統(tǒng)控制加藥體積。
通過鼓泡混合水樣和試劑。
由測(cè)量系統(tǒng)自動(dòng)控制反映時(shí)間。
殘液由蠕動(dòng)泵排出。
在用戶自定義的測(cè)量周期中,分析儀會(huì)利用內(nèi)置的校準(zhǔn)標(biāo)液和清洗溶液自動(dòng)進(jìn)行校準(zhǔn)和清洗
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